黃土隧道結構的地震動穩定

內容簡介

全書系統地介紹了黃土隧道的地震動穩定性分析方法，給出了具體的基於有限元強度折減法的分析方法，並針對多種因素耦合作用下黃土隧道的地震動穩定性分析做出了相應的介紹。全書共分十章：緒論，強度折減法基本原理，黃土隧道地震動穩定性分析的動力有限元強度靜力折減法、有限元強度折減法，無襯砌、襯砌黃土隧道的地震動穩定性分析，地震-滲流-列車荷載作用下黃土隧道的斷面形式研究，雨水滲流作用下超大斷面黃土隧道的地震動穩定，列車荷載作用下黃土隧道結構的地震動穩定，列車荷載和雨水滲流作用下黃土隧道結構的地震動穩定。

作者簡介

程選生，蘭州理工大學教授，工學博士，博士研究生導師，國家一級註冊結構工程師。1995年鄭州工學院工民建專業獲工學學士學位，2001年蘭州大學固體力學專業獲工學碩士學位，2007年蘭州理工大學結構工程專業獲工學博士學位，2009年和2011年分別進入中國人民解放軍後勤工程學院和北京工業大學土木工程博士後流動站從事博士後研究工作，2012年國家公派赴美國西北大學訪學一年。現為國際隔震與消能減震控制學會(ASSISi)理事、國際土力學協會委員、中國力學學會計算力學委員會特邀委員、中國地震工程學會岩土防震減災委員會委員、中國岩石力學與工程學會岩土工程信息技術與套用分會理事、中國土木工程學會土力學及岩土工程分會青年工作委員會委員、中國土木工程學會防震減災工程技術推廣委員會青年分委會委員及甘肅省建設科技與建築節能協會委員，《振動與衝擊》《中南大學學報(自然科學版)》《四川大學學報(工學版)》《中國公路學報》等期刊審稿人，教育部學位中心通訊評議專家，國家自然科學基金項目和中國博士後基金項目通訊評議專家，甘肅省震後房屋建築應急評估專家。主持國家自然科學基金項目2項、教育部博士點基金(博導類)1項、甘肅省科技支撐項目1項、甘肅省建設科技攻關項目3項；參與國家973項目和教育部創新團隊發展計畫項目各1項。發表論文100餘篇(SCI/EI檢索46篇，ISTP檢索10篇)，申請發明專利15項。獲甘肅省科技進步獎一等獎l項、三等獎3項，甘肅省建設科技進步獎一等獎和二等獎各1項，獲**6屆甘肅省高等學校青年教師成才獎。主要研究方向：隧道結構的地震回響、動力穩定及其施工技術；特種結構的液一固耦合振動及減隔震性能：混凝土結構的熱力學性能；結構設計理論和方法。

本書目錄

目錄
序
前言
第1章緒論1
1.1引言1
1.2國內外研究現狀2
1.2.1黃土隧道靜力穩定的國內外研究現狀2
1.2.2黃土隧道地震動穩定的國內外研究現狀4
1.2.3黃土動參數研究現狀7
1.3本書的主要內容9
參考文獻11
第2章強度折減法的基本原理14
2.1彈性常數對地震動安全係數的影響14
2.1.1彈性模量對安全係數的影響14
2.1.2泊松比對安全係數的影響15
2.2基本原理15
2.3屈服條件和破壞準則16
參考文獻17
第3章隧道結構地震動穩定性分析的動力有限元靜力強度折減法19
3.1分析模型19
3.1.1動力分析模型19
3.1.2靜力分析模型20
3.2動力有限元靜力強度折減法21
3.2.1模態分析21
3.2.2邊界頂點水平位移時間歷程曲線21
3.2.3豎向邊界各節點的水平位移22
3.2.4動力穩定分析22
3.3小結26
參考文獻26
第4章隧道結構地震動穩定性分析的動力有限元強度折減法27
4.1模態分析和邊界條件27
4.1.1模態分析27
4.1.2邊界條件27
4.2動力有限元強度折減法29
4.2.1分析模型29
4.2.2地震動穩定分析30
4.2.3數值算例30
4.3小結36
參考文獻36
第5章無襯砌黃土隧道的地震動穩定性分析37
5.1計算範圍的確定37
5.2動力有限元靜力強度折減法在無襯砌黃土隧道中的套用39
5.2.1無襯砌圓形黃土隧道的地震動穩定分析39
5.2.2無襯砌直牆式黃土隧道的地震動穩定分析60
5.2.3底腳處應力集中對安全係數的影響72
5.3動力有限元強度折減法在無襯砌曲牆式黃土隧道中的套用76
5.4小結82
參考文獻82
第6章有襯砌黃土隧道的地震動穩定性分析83
6.1襯砌混凝土結構的本構關係83
6.2混凝土的本構關係的ANSYS實現85
6.3利用動力有限元靜力強度折減法進行有襯砌黃土隧道的地震動穩定性分析86
6.4利用動力有限元強度折減法進行有襯砌黃土隧道的地震動穩定性分析92
參考文獻98
第7章地震-滲流-列車荷載作用下的黃土隧道斷面形式99
7.1材料參數99
7.2計算模型和邊界條件99
7.3地震-滲流作用下不同斷面形式黃土隧道的動力回響100
7.4地震-列車荷載下黃土隧道斷面形式研究112
7.4.1高速列車荷載112
7.4.2地震-列車荷載下不同斷面形式黃土隧道的動力回響113
7.5地震-滲流-列車荷載下黃土隧道斷面形式研究132
參考文獻153
第8章列車荷載作用下黃土隧道結構的地震動穩定154
8.1計算參數與分析模型154
8.1.1材料參數154
8.1.2分析模型155
8.2模態分析156
8.3不同埋深黃土隧道結構的地震動穩定157
8.3.1淺埋隧道157
8.3.2深埋隧道161
8.3.3超深埋隧道163
參考文獻167
第9章雨水滲流作用下黃土隧道結構的地震動穩定168
9.1計算參數和分析模型168
9.1.1計算參數168
9.1.2分析模型168
9.2滲流作用下黃土隧道結構的地震動穩定169
9.2.1中雨作用下的地震動穩定169
9.2.2大雨作用下的地震動穩定171
9.2.3暴雨作用下的地震動穩定174
參考文獻176
第10章列車荷載和雨水滲流作用下黃土隧道結構的地震動穩定177
10.1計算參數及分析模型177
10.1.1計算參數177
10.1.2分析模型177
10.2列車荷載和不同降水條件下黃土隧道結構的地震動穩定178
10.2.1列車荷載和中雨作用下的地震動穩定178
10.2.2列車荷載和大雨作用下的地震動穩定180
10.2.3列車荷載和暴雨作用下的地震動穩定183
參考文獻186
第11章考慮黃土動參數的隧道結構地震動穩定187
11.1邊界條件187
11.2分析模型187
11.3計算參數188
11.4不同含水率情況下黃土隧道結構的地震動穩定189
11.4.1含水率5%189
11.4.2含水率10%191
11.4.3含水率15%193
11.5不同振次情況下黃土隧道結構的地震動穩定195
11.5.1計算參數和地震波195
11.5.2振次20195
11.5.3振次30198
11.6結果分析200
參考文獻201
第12章工程套用202
12.1工程概況202
12.2動力有限元靜力強度折減法202
12.2.1分析模型202
12.2.2計算參數203
12.2.3時程分析203
12.2.4安全係數204
12.3動力有限元強度折減法206
12.3.1動力分析模型和計算參數206
12.3.2靜力分析以及熱分析207
12.3.3動力分析208
12.3.4結果分析209
參考文獻210

黃土隧道結構的地震動穩定

基本介紹

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